中频电路与射频电路的衔接

本文和大家探讨如何理解中频放大器或滤波器的匹配问题以及如何计算链路的数据。

FMCW收发机结构

在射频接收机中，下混频之后通常使用一个中频放大器对信号进行放大或者构成滤波器进行滤波，图1就是我们设计的L波段的FMCW雷达的收发机的内部结构，混频器左侧的“IF滤波器/放大器”就是做这样工作的。

通常射频混频器的输出阻抗是50$\Omega$，而中频滤波器通常由运放设计而成，电路的输入阻抗通常很高，那么这样一来不是就会发生不匹配了吗？

图1：收发机结构

中频放大器不做阻抗匹配

首先，ADC前最后一级的中频放大器通常不做类似射频电路设计中的阻抗匹配，而是进行电压匹配，即尽量设计一个输入阻抗很大而输出阻抗很小的电路。

计算功率

如果经计算图1中混频器如果接的是50$\Omega$的负载，输出功率为0dBm，那么换上大阻抗的负载比如5K$\Omega$，功率会发生怎样的变化呢？

图2：更换负载阻抗，功率发生变化
如图2所示，在仿真软件中加入一个端口，设置其阻抗为50$\Omega$，输出功率为0dBm，然后分别设置其负载为50$\Omega$和5k$\Omega$，对比P2处的功率，发现功率不同。50$\Omega$负载时功率为0dBm，5k$\Omega$时为-24dBm，可见端口功率的含义是，当负载阻抗与端口匹配时的输出功率。

计算电压

假设我有一个电压范围0~3.3V的ADC，中频滤波器的输入阻抗值为5k$\Omega$那么我们如何计算这个中频滤波器的放大倍数呢？根据功率-24dBm计算出其输入电压Vpp为1.26V（也可以直接通过仿真软件获得），3.3/1.26=2.6，因此其放大倍数应为2.6左右。

作者：潇洒的电磁波（专业：射频芯片设计、雷达系统、嵌入式。欢迎大家项目合作交流。）
微信：GuoFengDianZi